sábado, 26 de janeiro de 2019

Capacitores

O capacitor é um dispositivo capaz de ARMAZENAR cargas elétricas. Ele é encontrado em circuitos eletrônicos como TV, computadores, rádios, etc.

A figura representa um arranjo particular conhecido como capacitor de placas paralelas

Ele é composto de duas placas paralelas condutoras chamadas armaduras e por um material isolante chamado dielétrico, como o ar, o papel, o vidro e o óleo.
Qualquer que seja a forma de suas armaduras, utilizamos como símbolo: 

Quando um capacitor está carregado, as placas adquirem cargas de mesmo módulo, porém de sinais oposto. Entretanto, quando nos referimos à carga de um capacitor, estamos falando de Q, o módulo da carga de uma das placas. Note que a carga total do capacitor é sempre zero. 
Experimentalmente verificou-se que a carga Q e a diferença de potencial elétrico U são diretamente proporcionais: 




A constante de proporcionalidade C é chamada de capacitância do capacitor e mede a capacidade que um condutor tem em armazenar cargas elétricas. A capacitância é uma constante característica de cada capacitor e depende das dimensões e da forma das armaduras, da distância que os separa e da natureza do dielétrico colocado entre as armaduras. A capacitância reflete quanta carga o capacitor pode armazenar, ou seja, quanto maior a capacitância, maior a carga necessária. A unidade de capacitância no SI é farad (F).

OBS: A capacidade depende apenas da forma e das dimensões do condutor (tamanho) e do meio no qual o condutor está imerso (fator de indução ou de polarização).




Energia armazenada por um capacitor
Quando conectado a uma bateria, as placas do capacitor adquirem cargas opostas de mesmo módulo. O trabalho necessário para carregar o capacitor se transforma na energia potencial elétrica do campo elétrico que existe entre as placas. Por outro lado, a carga de um capacitor varia com a diferença de potencial estabelecida entre suas armaduras. A razão entre as duas grandezas é constante e igual à capacitância do dispositivo. Não havendo ddp, a carga é zero. Assim, temos uma relação linear entre carga e tensão no capacitor. O gráfico da carga Q em função da diferença de potencial U entre as placas é uma reta que passa pela origem do sistema de coordenadas e cuja inclinação é numericamente igual à capacitância do capacitor.



Quando, o capacitor está carregado e recebe mais cargas, sua ddp é aumentada, o campo elétrico entre as placas também aumenta, e a partir de um certo valor o isolante entre as placas passa a condutor provocando uma faísca entre as placas, o que descarrega o capacitor.


DIELÉTRICO

Denomina-se dielétrico ou isolante as substâncias que não conduzem corrente elétrica, por não existirem cargas elétricas livres no seu interior. Preenchendo o espaço da armadura com o dielétrico. A experiência mostra que a capacitância do capacitor aumenta. A relação entre a capacitância C do capacitor com o dielétrico e a capacitância Co do capacitor a vácuo é uma constante característica do dielétrico. Essa constante é denominada constante dielétrica do isolante indicada pela letra K. 

A constante dielétrica K de uma substância é a medida de sua propriedade de poder reduzir a intensidade de um campo elétrico estabelecido no seu interior. 


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